JPS6029166B2 - 超電導化合物線の製造方法 - Google Patents

超電導化合物線の製造方法

Info

Publication number
JPS6029166B2
JPS6029166B2 JP52008364A JP836477A JPS6029166B2 JP S6029166 B2 JPS6029166 B2 JP S6029166B2 JP 52008364 A JP52008364 A JP 52008364A JP 836477 A JP836477 A JP 836477A JP S6029166 B2 JPS6029166 B2 JP S6029166B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
superconducting compound
alloy
superconducting
manufacturing
assembly
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP52008364A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5394196A (en
Inventor
康男 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP52008364A priority Critical patent/JPS6029166B2/ja
Publication of JPS5394196A publication Critical patent/JPS5394196A/ja
Publication of JPS6029166B2 publication Critical patent/JPS6029166B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Superconductor Devices And Manufacturing Methods Thereof (AREA)
  • Superconductors And Manufacturing Methods Therefor (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は超電導化合物線の製造方法に関する。
超電導性物質の極細線を極低温で常伝導性の良導体と複
合した線材が超電導機器の巻線材として安定化特性上優
れていることは周知であり、NbTiなど可塑性に富む
超電導合金線においてはすでに実用化されている。
しかし一般的に知られるNbぶnやV30aの如き超電
導化合物は機械的に脆弱なためこのような極細線にして
複合化した超電導化合物とすることは必ずしも容易では
ない。超電導化合物線を製造する従来の一つの方法とし
て第1図で示される方法がある。この方法では同図aに
示す如く超電導化合物の高融点成分である基体金属の例
えばNbの管村1の中に、これと反応して超電導化合物
Nb3Snを形成する低融点成分のSnを含む反応金属
のCu−Sn合金から成る心材2を挿入し、4.〆Kの
極低温で常伝導性の例えはCuの被覆材3で包囲した組
合体を作る。この組合体を伸縮加工して熱処理すれば管
材1の内面にNbとCu−Sn合金中のSnが選択的に
反応して(Cuは媒介金属で反応にあずからない)超電
導化合物のN広Sn4が生成し、第1図bの断面図に示
す超電導化合物が得られる。この線はNb3Snが禾反
応のま)残ったNbを介してCuと接合しているが、こ
のNbは薄いため、得られた線は熱的電気的伝導性が高
く、通電使用の際の安定化特性も優れている。またこの
線は第1図bを単位とした多心線とすることができる。
しかし従来のこの製造方法の欠点は素材として基体金属
を管材の形で使用するために組合体の伸線が困難なこと
であり、特に多心の場合に顕著である。
これは主として伸線初期の空隙が消滅する過程における
上記の管の形の素材、即ち管材の不整な変形、およびそ
の後の過程における肉厚の不均一化が原因で破断が起り
易いためである。したがって管村を損体として生成する
超電導化合物を極細化することは期待し難い。またこの
製造方法の他の大きな欠点はNbなどの基体金属の管村
を使用するため経済的に不利なことである。これらの金
属は一般金属に比べ高融点であり、高温で極度に被酸化
性であるため樟材に比べて管材に加工するためには多額
の費用を要し、更に榛材の如く長尺に製造することが設
備的に困難なため、超電導化合物線の製造能率の低下を
もたらすなどの欠点がある。この発明の製造方法は、こ
のような従来の方法における欠点を全て除去した改良さ
れた方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。
すなわち、この発明は超電導化合物の高融点成分を含む
基体金属の複数本の綾材から成る層を、該超電導化合物
の低融点成分を含む反応金属と4.20Kで常伝導性の
金属とを分離する様に両者の中間に配置した組合体を作
り、この組合体を加工して中間体とした後、熱処理する
か、城はこの中間体を更に集東して加工した後熱処理す
ることを特徴とする超電導化合物線の製造方法である。
この方法によれば従来の方法における如く基体金属を管
材とせず榛材のまま使用するので目的とする線材の加工
性が著しく改善され、多数の極細な超電導化合物の心線
から或る線材を製造することが容易となる。また蓬材は
管材に比でて安価であり、最尺化できるため、超電導化
合物線の大量生産を可能ならしめ、経済的利点も大きい
ことは明白である。
次にこの発明の一実施例を図にもとずし、て説明する。
第2図は超電導化合物がNCSnの場合の一実施例にお
ける線材類の横断面を示した図で、まず同函aの如くC
uから成る被覆材3とCu−Sn合金の心材2との間に
Nbから成る榛材5を複数本配列した層を設けて被覆材
と心材を分離せしめた構造の組合体をつくる。Nbの綾
体同志はできるだけ近接して配置されることが望ましく
、太さの異なる榛材で空隙を更に充填することもできる
。次にこの組合体を押出し、圧延、引抜きあるいは伸線
などの方法でCu−Sn合金の加工硬化に対する中間焼
純を附加しながら線状に加工して第2図bに示す中間体
をつくる。この線状に加工する工程でNbの榛村5は塑
性加工を受けて変形し、隣接する榛材間に一種のはめ合
い結合が起り強固に連結した層が形成され、Cuの被覆
材3とCu−Sn合金の心材2との間の隔壁となる。中
間体への加工は極めて容易であり、前記の従釆の方法の
Nbの管村における如き偏肉や破断も起らず安定である
。このような組合体から中間体への良好な加工性は主と
して組合体の空隙が消滅し素材が密接してゆく毅段でN
bの榛材が内部応力に従って互いにすべり合いながら平
衡し、局部的に極端な変形が起らないためであろうが、
機構の詳細は未だ明らかではない。組合体のNbの様村
5を多少とも暁錨して軟質化して使えば更に良好な加工
性と樺村間の連結性が得られる。さらに所望の太さに加
工した中間体を600〜100ぴ0の温度に加熱すれば
Cu−Sn合金の心材2に含まれるSnが綾村のNbと
選択的に反応して超電導化合物4としてN広Snを生成
する。Nbの榛材間の連結は必ずしも化学的結合をして
いないが、上記選択的反応で化学的に生成する上記NC
Snは連続した管状体となり、第2図cに示す超電導化
合物線となる。上記中間体の状態ではN材軍材の上記の
如き配列から成る隔壁が心材に含まれるSnを内部的に
封入し、即ち該NbかSn拡散のストッパーとなり、熱
処理の制御によって外側のCu被覆材3のSnによる汚
染を適切に防止することができ、結果的に外側にuの上
述の高い熱的及び電気的伝導性を保持することになる。
この実施例の組合体を構成する基体金属は、Nbの外に
Nb−Zr合金(Zr=0.5〜5W%)、Nb一Ti
合金(Ti=0.5〜11W%)とすることができ、生
成するNはSn超電導化合物の電流特性を向上せしめる
合金の上限濃度はこの例の構造の組合体の縮径加工性の
限界である。またNb一Ta合金(Ta=0.5〜15
W%)、Nb−V合金(V=0.5〜7W%)は強度が
高く、加工性を高めるために有用である。心材2のCu
−Sn合金のSn濃度は、Snの絶体量を増すため高濃
度が望ましいが、16W%以上では均一固溶体が得られ
ないため極端に延性を失ない、また2W%以下ではNb
ぶnの生成速度が遅く実用的でないため2〜16W%の
範囲とするのが適当である。第8図はこの発明の多0の
NなSn超電導化合物線の製造実施例における多心の組
合体を示す図で、第2図aの組合体又は同図bの中間体
に相当する中間素材7の多数本を集東して、Cuの外部
被覆材6で包囲し排気密封した状態を示す。
この多心の組合体を500〜800℃の温度で押出し加
工すれば第2図bの中間体に相当する部分を多数内蔵し
た多心の中間体となる。これを250〜600℃の温度
で中間燐鈍を適宜加えながら冷間伸線したのちアルゴン
気流中で加熱すれば、第2図cの4に対応する管状のN
QSnの心線を多数内包した多心超電導化合物線が得ら
れる。この時のNbぶル0線の直径は通常30ミクロン
以下であり、1ミクロンとすることも可能であるが、こ
の太さは母体となるNbの榛材5が形成する管状の層の
径によって制御することができる。多心の組合体を構成
する中間素材7は第2図aの組合体の状態のものを使用
してもよいが、これを加工してあらかじめ内部の空隙を
消滅せしめ、Nbの樟材間の連結を強化した同図bの如
き中間体を使用すればCu一Sn合金とCuとの遮断が
完全となりより効果的である。多心超電導化合物線はこ
のように前記実施例における単心線の場合と同様のプロ
セスで製造でき、複数本の基体金属の榛材の層によって
反応金属と常伝導金属を分離した構造の線材を作すて熱
処理するこの方法の特徴は共通であり、超電導化合物の
極細線を良導体に埋設した線が容易に得られる。第4図
は超電導化合物がV30aの場合の実施例における組合
体を示す図で、Cu−Ga合金(Ga=2〜13W%)
の被覆材10と高純度のCuから成る心材9との間に、
V又は、V−Zr合金(Zr=0.5〜6W%)の複数
本の榛材8の層を設けて作られる。
ここでCu−Ga合金とV一Zr合金の組成範囲は前述
の例におけるCu−Sn合金およびNb−Zr合金の組
成と同様の理由によって選択される。この組合体250
〜550午0の温度で適宜中間擬錨して引抜き、伸線加
工したのち500〜80び○の温度で熱処理すれば被覆
材101こ含まれるGaと、V又はV一Zr合金の綾材
との反応によってV3Gaをその外側に生成し、心材の
CuはV一Zて合金によって遮略されGaによって応梁
されることはない。この例において作られるV3Ga超
電導化合物線の構造は第2図cのN広Sn超電導化合物
線の実施例における構造との対比において反応金属と常
伝導金属の内外位置が逆になっているが、複数本の基体
金属の榛材から成る層によって分離される基本的意味に
は変りがない。また第3図の管状の被覆材6をCu−G
a合金で作り、第4図の組立体又は加工した中間体を中
間素材7として挿入すれば、前記NはSn超電導線の例
と同様に多心のVやa超電導化合物線を容易に作ること
ができる。
第2図aの組立体の基体金属たるNbの榛材5の横断面
形状は円形であり、第4図の穣材8はかまぼこ形である
が、組立体が縮怪加工を受ける段階で榛材が塑性変形し
て相互に連結した連続層を形成できるものであればよく
、楕円体や当初からはめ合い形の形状でも効果を上げる
ことができる。
しかし薄板状の基体金属では塑性体変形量が少なく、隣
接する板同志の結合を不完全たらしめるため不適当であ
り、綾材の横断面における最短径と最長径の比はその形
状の種類によらず1〜1/10の範囲であることが望ま
しい。第5図は他の実施例において用いられる反応金属
の心材を示す図で、Sn又はSnに富むSu−Cn合金
(Sn=1〜6肌%)の固体又は粉体から成る内部心材
11をCuから成る内部被覆材12で包囲した混成体で
ある。
この混成体から成る心材を第2図aのCu−Sn合金か
ら成る心材2の代りに用いれば、この混成体の構成素材
であるCuとSn又はSu−Cn合金はCu−Sn合金
の如く冷間加工によって硬化して延性を失うことがなく
、中間焼鎚なしでも通常必要とされる太さまで加工でき
、熱処理によって最終的に第2図cに類似の超電導化合
物線とすることができる。また多心線の製造にも等しく
適用できることは明らかである。しかしこの構造の心材
は強度的に弱いSn又はSn−Cu合金の内部心材11
をCuの内部被覆材12によって強化したものであり、
これが薄過ぎると被断することから、内部被覆材の心材
に占める容積率は20〜5びol.%とすることが組合
体の一体製線性を高めるために適当である。以上限られ
た数の実施例について、この発明を説明した。
この発明の説明における用語として基体金属とは超電導
化合物の高融点成分であるNb,Vまたはこれらの金属
を主成分とする合金を指す。低融点金属とは該超電導化
合物の低融点成分であるSn,Ga,AI,W,Siか
ら選ばれる単体又は合金、或はこれらの単体又は合金と
媒介金属のCuとの合金又は混成構造の金属を指す。常
伝導金属とは4.〆Kで電気的熱的良導体であるCu,
Ag,AIから選ばれる金属である。したがってこの発
明の方法はNb3SnやV30aから成る超電導化合物
線を対象とするだけでなく、VぶiやN広Snx(AI
,一x)などNb,Vをベースとする他の多元超電導化
合物の線にも適用できる。また第3図に示す組合体又は
これを加工した中間体を中間素材7に用い、集東して加
工する工程を繰り返せば超電導化合物○の本数を更に増
大することができ、基体金属の榛材から成る層によって
常伝導金属と反応金属とを分離した組合体、又は中間体
を用いて実施するこの発明方法は、心数によらないもの
であることが理解されよう。以上の説明から明らかなよ
うに、この発明は、超電導化合物の高融点成分を含む基
体金属の複数本の綾材の配列から成る層を、該超電導化
合物の低融点成分を含む反応金属及び4.20Kで電気
的熱的良導体である常伝導金属とを分離する様にそれら
の中間に配置した組合体を作り、この組合体を棒状に加
工したのち熱処理するようにしたものである。
従って、上述基体金属、より具体的にはNbの管状体を
用いる方法に比し製造コストの著しい低減及び生産性の
向上が得られ、かつ上記例えばCuに対するSn拡散に
よる汚染が適切に防止され高い熱的及び電気伝導性を保
ち得るなど特性の安定化が得られる効果ががある。
【図面の簡単な説明】 第1図a,bはそれれぞれ従来の方法による素材の組合
体と超電導化合物線の断面図である。 第2図a,b,cはそれぞれこの発明の実施例における
組合体、中間体および超電導化合物線の断面図である。
また第3図、第4図はこの発明の他の実施例における組
合体の断面図、第5図は他の実施例における混成体から
成る心材の断面図である。
.図面において、1はNbの管材、2はCu−S
n合金の心材、3はCuの被覆材、4はNb3Snの生
成物、5はNbの機材、7は中間素材、8はV又はV−
Zr合金の榛材、9はCuの心材、10はCu−Ga合
金の被覆材、11は内部心材である。 第1図第2図 第3図 第4図 第5図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 超電導化合物の高融点成分を含む基体金属の複数本
    の棒材の配列から成る層を、該超電導化合物の低融点成
    分を含む反応金属及び4.2°Kで電気的熱的良導体で
    ある常伝導金属とを分離する様にそれらの中間に配置し
    た組合体を作り、この組合体を線状に加工したのち熱処
    理して、超電導化合物を生成せしめることを特徴とする
    超電導化合物線の製造方法。 2 組合体が、上記基体金属の複数本の棒材を相互に連
    結した層を内蔵する中間体の複数本を集束した組合体で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の超電
    導化合物線の製造方法。 3 基体金属棒材の横断面における最短径と最長径との
    比が1〜1/10の範囲にあることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項または第2項記載の超電導化合物線の製
    造方法。 4 基体金属が、Nb又はNb−Zr合金(Zrの濃度
    が0.5〜5w%)であり、反応金属がCu−Sn合金
    (Snの濃度が2〜16w%)であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の
    超電導化合物線の製造方法。 5 基体金属が、V又はV−Zr合金(Zrの濃度が0
    .5〜6w%)であり、反応金属がCu−Ga合金(G
    aの濃度が2〜13w%)であることを特徴とする特許
    請求の範囲第1項ないし第3項のいずれかに記載の超電
    導化合物線の製造方法。 6 反応金属が、Snの固体又は粉体をCuで外部的に
    被覆した混成体から成り、この混成体に占めるCuの容
    積率が20〜50vol.%であることを特徴とする特
    許請求の範囲第4項記載の超電導化合物線の製造方法。 7 超電導化合物線に含まれる超電導化合物から成る心
    線の直径が1〜30ミクロンであることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項ないし第6項のいずれかに記載の超
    電導化合物線の製造方法。
JP52008364A 1977-01-28 1977-01-28 超電導化合物線の製造方法 Expired JPS6029166B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52008364A JPS6029166B2 (ja) 1977-01-28 1977-01-28 超電導化合物線の製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52008364A JPS6029166B2 (ja) 1977-01-28 1977-01-28 超電導化合物線の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5394196A JPS5394196A (en) 1978-08-17
JPS6029166B2 true JPS6029166B2 (ja) 1985-07-09

Family

ID=11691169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52008364A Expired JPS6029166B2 (ja) 1977-01-28 1977-01-28 超電導化合物線の製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6029166B2 (ja)

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5394196A (en) 1978-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0054421B1 (en) Method of manufacture of multifilamentary intermetallic superconductors
US3838503A (en) Method of fabricating a composite multifilament intermetallic type superconducting wire
JPS61194155A (ja) Nb↓3Sn系超電導線材の製造方法
EP0045584B1 (en) Methods of making multifilament superconductors
JPS6215967B2 (ja)
JP3534428B2 (ja) 酸化物高温超電導線材の製造方法
JPS6029166B2 (ja) 超電導化合物線の製造方法
JPH08180752A (ja) Nb3 Sn超電導線およびその製造方法
JPS6029165B2 (ja) 超電導化合物線およびその製造方法
JPH06139848A (ja) 酸化物高温超電導線材の製造方法
JPS6021212B2 (ja) 超電導材料の製造方法
JPS58169712A (ja) 複合超電導線の製造方法
JP3070969B2 (ja) 超電導線の製造方法
JP2719155B2 (ja) 超電導撚線の製造方法
JPH04277409A (ja) 化合物超電導線およびその製造方法
JPH0492316A (ja) 化合物線状体の製造方法
JPH0381247B2 (ja)
JPS596004B2 (ja) V3si ケイチヨウデンドウセンノ セイゾウホウホウ
JPS5933653B2 (ja) 安定化超電導体の製造方法
JPS5832308A (ja) 化合物系複合超電導線の製造方法
JPH1012057A (ja) Nb3Al系超電導線材及びその製造方法
JPS604573B2 (ja) 化合物系中空超電導磁石の製造方法
JPS6116139B2 (ja)
JPS58189908A (ja) 繊維分散型Nb↓3Sn超電導線材の製造法
JPS6050012B2 (ja) 複合超電導線の製造方法